一種人工軟組織編織物及其制備方法和用途與流程

本發(fā)明涉及醫(yī)療外科修補材料，尤其涉及一種人工軟組織編織物及其制備方法和用途。

背景技術(shù)：

人工韌帶臨床運用的難點和重點是所使用生物材料干預(yù)治療肌腱韌帶粘連。肌腱損傷后由于腱鞘的完整性被破壞，滑液系統(tǒng)的平衡被打破，血供減少，損傷的修復(fù)主要靠腱周結(jié)締組織長入而愈合，而肌腱組織本身的生長修復(fù)受到限制，致使其愈合周期較長甚至很難達(dá)到康復(fù)的效果，另外，在其愈合的過程中容易導(dǎo)致大量瘢痕組織的形成，因此更易形成粘連，影響康復(fù)效果。相容性可降解材料的合成與運用也成為趨勢。肌腱韌帶支架材料的選擇必須具有良好的生物相容性和可控降解性。蠶絲纖維由于表面易于化學(xué)共價修飾粘附位點和細(xì)胞因子，在體內(nèi)緩慢降解為氨基酸，且降解產(chǎn)物對生物體無危險性，成為韌帶使用材料選擇方向之一。

選用蠶絲蛋白作為人工韌帶基質(zhì)成為現(xiàn)有人工韌帶研究的主要方向，07年天津醫(yī)科大學(xué)研制的蠶絲肌腱，由于結(jié)構(gòu)限制，存在中間致密部細(xì)胞無法長入的問題；新加坡hongbingfan蠶絲韌帶與2013年蘇州瑞世醫(yī)療科技有限公司等發(fā)明的多股蠶絲人工韌帶無法滿足臨床重建的力學(xué)要求。

因此本領(lǐng)域迫切需要提供一種具有良好的力學(xué)等機械性能，而且生物相容性好，可促進(jìn)細(xì)胞的粘附生長的人工關(guān)節(jié)韌帶。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種具有良好的力學(xué)等機械性能且有利于細(xì)胞長入的人工軟組織編織物。

本發(fā)明的第二個目的是提供該編織物的制備方法。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開一種人工軟組織編織物，該編織物依 次包括：第一表面層、第一中間層、內(nèi)層、第二中間層以及第二表面層，該第一表面層與該第二表面層部分或全部由蠶絲組成，該第一中間層與該第二中間層部分或全部由pet組成，該內(nèi)層部分或全部由pehm組成。

更進(jìn)一步地，該內(nèi)層還包括pet和/或蠶絲。該第一表面層以及第二表面層

還包括pet和/或pehm。該第一中間層與該第二中間層還包括pehm和/或蠶絲。

本發(fā)明還公開一種人工軟組織編織物，該編織物系在一襯緯紗上由一編鏈紗和一變化經(jīng)緞紗編織而成，該襯緯紗部分或全部由化學(xué)纖維組成，該變化經(jīng)緞紗部分或全部由化學(xué)纖維組成，該化學(xué)纖維是pet和/或pehm，該編鏈紗全部或部分由蠶絲組成。

更進(jìn)一步地，該襯緯紗包括pehm，該襯緯紗還包括pet和/或蠶絲。該變化經(jīng)緞紗包括pet，該變化經(jīng)緞紗還包括pehm和/或蠶絲。該編鏈紗包括蠶絲，該編鏈紗還包括pet和/或pehm。該襯緯紗中pet與pehm的用量比為m：n，其中m和n的取值范圍為0～5的整數(shù)，且m與n的和等于5。該襯緯紗中蠶絲、pet、pehm的用量比為s：m：n，其中s的取值范圍為1或2，m和n的取值范圍為0～5的整數(shù)，且滿足s+m+n＝5。

該變化經(jīng)緞紗中pet、pehm和蠶絲的用量比為1:0:1或1:1:0或1：1：1。

該編鏈紗中pet、pehm和蠶絲的用量比為1:0:1或0:1:1或1：1：1。該編織物的編織工藝為：編鏈紗0-1/1-0//；變化經(jīng)緞紗2-3/3-2/1-0/2-3/1-0/0-1/2-3/1-0//；襯緯紗2穿1空1穿1空2穿1空。

本發(fā)明同時公開一種制作人工軟組織編織物的方法，其特征在于，該方法包括步驟：采用拉舍爾鉤編機以蠶絲紗線、聚對苯二甲酸乙二醇酯紗線和高分子量高密度聚乙烯紗線為原料，在機號13或14號針/英寸上進(jìn)行編織得到如上文所述的編織物。

本發(fā)明的主要優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明提供的人工軟組織編織物滿足使用中的強力要求和良好的生物相容性，最重要的是實現(xiàn)了人工韌帶的半降解，在使用過程中，細(xì)胞不但貼著韌帶生長，而且隨著蠶絲的降解，表層細(xì)胞逐漸向內(nèi)層生長，進(jìn)而增強了細(xì)胞的生長和增殖。

2、本發(fā)明提供的人工軟組織編織物在細(xì)胞生長過程中，蠶絲蛋白在細(xì)胞 增殖匯合過程中起定向錨定的作用，促使其匯合，匯合的細(xì)胞通過旁分泌和自分泌作用進(jìn)一步促進(jìn)其生長。

3、本發(fā)明提供編織工藝能夠有效獲得力學(xué)等機械性能良好，生物相容性好，可促進(jìn)細(xì)胞的粘附生長的編織物。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的人工韌帶織物的基礎(chǔ)組織設(shè)計圖；其中

11表示全幅襯緯紗，12表示變化經(jīng)緞紗，13表示編鏈紗，14表示墊紗數(shù)碼。

圖2是本發(fā)明提供的高密度組織的設(shè)計圖；其中

21表示pehm紗，22表示pet紗，23表示蠶絲，24表示墊紗數(shù)碼。

圖3是本發(fā)明提供的高強低模(織物強度高，模量低)型組織的設(shè)計圖；其中

31-1表示pet紗；31-2表示pehm紗；32表示pet紗；33表示蠶絲，34表示墊紗數(shù)碼。

圖4是本發(fā)明提供的高強低模大孔隙組織的設(shè)計圖；其中

41-1表示pet紗，41-2表示pehm紗，41-3表示蠶絲，42-1表示蠶絲，42-2表示pet紗，43表示蠶絲，44表示墊紗數(shù)碼。

圖5是本發(fā)明提供的人工韌帶織物的剖視圖；其中100表示上表面層(第一/第二表面層)、200表示中間層(第一/第二中間層)、300表示內(nèi)層、400表示中間層(第二/第一中間層)、500表示下表面層(第二/第一表面層)。

具體實施方式

發(fā)明人采用鉤編機和特定的機號及全幅襯緯，采用蠶絲或蠶絲與化纖的組合作為經(jīng)向紗線材料，獲得一種表面基本全部被蠶絲覆蓋，內(nèi)層是合成纖維絲的三明治夾心結(jié)構(gòu)的編織物，具有良好的力學(xué)等機械性能，而且生物相容性好，可促進(jìn)細(xì)胞的粘附生長，隨著蠶絲的降解，細(xì)胞可長入韌帶內(nèi)部，形成仿生韌帶。在此基礎(chǔ)上，完成了本發(fā)明。

“包括”具“含有”、“基本上由…組成”或“由…組成”的含義。

人工軟組織編織物

本發(fā)明提供的人工軟組織編織物包括表面層和內(nèi)層，并呈內(nèi)層在中間的三明治式夾心結(jié)構(gòu)。表面布滿蠶絲，內(nèi)層中夾心線圈(即夾在表面層中間的內(nèi)層中的線圈)為聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，pet)，夾心襯墊紗(即夾在表面層中間的內(nèi)層中的襯墊紗)為pet和pehm(高分子量高密度聚乙烯，polyethylenehighmodulus)。具體而言，本發(fā)明提供的人工軟組織編織物由一編鏈紗和一變化經(jīng)緞紗編織而成，所述襯緯紗部分或全部由pehm組成，所述變化經(jīng)緞紗部分或全部由pet組成，所述編鏈紗全部或部分由蠶絲組成。本發(fā)明所提供的人工軟組織編織物的襯緯紗、經(jīng)緞紗及編鏈紗可以分別由不同單一材料組成，也可以分別由兩種以上的材料組成，但是最終所形成的人工軟組織編織物由三種材料編織而成，以實現(xiàn)半降解的發(fā)明目的。

該人工軟組織編織物可以制成半降解的人工韌帶，滿足使用中的強力要求和良好的生物相容性，最重要的是實現(xiàn)了人工韌帶的半降解，在使用過程中，細(xì)胞不但貼著韌帶生長，而且隨著蠶絲的降解，表層細(xì)胞逐漸向內(nèi)層生長，進(jìn)而增強了細(xì)胞的生長和增殖。再次，細(xì)胞生長過程中，蠶絲蛋白在細(xì)胞增殖匯合過程中起定向錨定的作用，促使其匯合，匯合的細(xì)胞通過旁分泌和自分泌作用進(jìn)一步促進(jìn)其生長。

本發(fā)明提供孔密度為1-100個/平方毫米的高密度編織物，經(jīng)過在人體內(nèi)的使用及降解過程，孔隙逐步變大，表層細(xì)胞逐漸向內(nèi)層生長。

制備方法

本發(fā)明提供的人工軟組織編織物的制作方法包括步驟：

采用拉舍爾鉤編機，紗線滿穿的方式在機號13針/in(英寸)上進(jìn)行編織得到本發(fā)明提供的人工軟組織編織物,采用的紗線原料包括蠶絲和化纖，在一種實施方式中，采用的化纖包括pet和pehm。

機上縱密25橫列/in(英寸)，橫密13-14縱行/in(英寸)，進(jìn)行全幅襯緯編織，穿紗方式為紗線滿穿。

在本發(fā)明的一種實施方式中，采用下述工藝進(jìn)行編織(見附圖1)：

gb1:1-0/0-1//滿穿pet

gb2:2-3/3-2/1-0/2-3/1-0/0-1/2-3/1-0//滿穿pet

gb1是前梳；gb2是后梳

全幅襯緯：2穿1空1穿1空2穿1空

通過對全副襯緯紗11按一定的比例襯入同一細(xì)度(2000d～3000d)的pet和pehm，即pet：pehm＝m:n＝0∶5～5∶0。該比值所代表的含義為在某一組織單位內(nèi)，pet的取值范圍為0到5之間的正整數(shù)，相對應(yīng)的pehm的取值范圍為5到0之間的正整數(shù)，比如當(dāng)pet取值為3時，pehm的取值為2；當(dāng)pet的取值為5時，pehm的取值為0。pet與pehm均為fdy(fulliedrawyarn,全拉伸絲)，根據(jù)不同部位韌帶的強度、模量的要求不同選擇m，n值，從而獲得不同的編織物，例如但不限于，超高強低模型、高強低模型和高強低模大孔隙型等。對變化經(jīng)緞紗12及編鏈紗13采用的是同一細(xì)度(2000d～3000d)的蠶絲或pet做不同墊紗運動的編織，通過不同材料配置，使織物表面基本由蠶絲覆蓋，不僅利于細(xì)胞粘附生長分化，而且具有較強的力學(xué)性能，克服了蠶絲機械性能差的缺陷。

在本發(fā)明的一種實施方式中，提供一種超高強低模型編織物，適用于膝關(guān)節(jié)部位的韌帶；緯向采用的襯墊紗原料為化纖，例如但不限于，pet和pehm，兩者的用量比為0∶5～5∶0(優(yōu)選范圍為0：1，即僅用pehm作襯緯紗)；經(jīng)向的前梳采用蠶絲編織做編鏈組織，后梳采用pet編織做變化的經(jīng)緞組織；獲得的編織物表面基本全部由蠶絲覆蓋，內(nèi)層是化纖絲的三明治夾心結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一種實施方式中，提供一種高強低模型編織物；緯向采用的襯墊紗原料為化纖，例如但不限于pet和pehm，兩者的用量比為0∶5～5∶0(優(yōu)選范圍為2:3～3：2)；經(jīng)向的前梳采用蠶絲編織做編鏈組織，后梳采用pet編織做變化的經(jīng)緞組織；獲得的編織物表面基本全部由蠶絲覆蓋，內(nèi)層是化纖絲的三明治夾心結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一種實施方式中，提供一種高強低模大孔隙型編織物；緯向采用的襯墊紗原料包括蠶絲和化纖，例如但不限于，蠶絲、pet和pehm，或者蠶絲和pet，或者蠶絲和pehm。以最小組織單元內(nèi)的5根襯緯紗為例，蠶絲的取值范圍為1～4，pet的取值范圍為0～4，pehm的取值范圍為0～4；其中蠶絲的優(yōu)選的取值范圍為1～2，pet的取值范圍為0～4，pehm的取值范圍為1～4。經(jīng)向的前梳櫛采用蠶絲與化纖(例如但不限于，pet和/或pehm)交替編織，做編鏈組織，蠶絲與化纖的用量比為1:0～1:2。后梳采用蠶絲和化纖編織，做變化的經(jīng)緞組 織，所述化纖例如但不限于，pet和/或pehm交替編織，蠶絲和化纖的用量比為0:1～1:1。經(jīng)過合理穿紗實現(xiàn)經(jīng)向一根化纖線圈編織，一根蠶絲線圈編織。由于蠶絲纖維的降解，織物的孔隙越大。這種高強低模大孔隙型編織物具有高強，低模，蠕變小的特性。

圖5是本發(fā)明提供的人工韌帶織物的剖視圖。如圖5所示，該人工軟組織編織物的任意位置的橫截面圖可以視為一五層結(jié)構(gòu)，本文中所述的每一層并非指組成該層的物質(zhì)或材料完全地覆蓋該層，而是僅指可以分辨的上下位置關(guān)系。

用途

本發(fā)明提供的人工軟組織編織物可以用于制備修復(fù)受損軟組織的移植物；所述的移植物主要是骨科內(nèi)植入物，包括但不限于，人工韌帶、肌腱修復(fù)等其他關(guān)節(jié)部位的連接物。

根據(jù)所需植入物的大小，選擇不同大小的編織物，將該編織物清洗消毒后，創(chuàng)面局部經(jīng)適當(dāng)處理后，進(jìn)行植入。

本發(fā)明提到的上述特征，或?qū)嵤├岬降奶卣骺梢匀我饨M合。本案說明書所揭示的所有特征可與任何組合物形式并用，說明書中所揭示的各個特征，可以任何可提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特別說明，所揭示的特征僅為均等或相似特征的一般性例子。

本發(fā)明的主要優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明提供的人工軟組織編織物滿足使用中的強力要求和良好的生物相容性，最重要的是實現(xiàn)了人工韌帶的半降解，在使用過程中，細(xì)胞不但貼著韌帶生長，而且隨著蠶絲的降解，表層細(xì)胞逐漸向內(nèi)層生長，進(jìn)而增強了細(xì)胞的生長和增殖。

2、本發(fā)明提供的人工軟組織編織物在細(xì)胞生長過程中，蠶絲蛋白在細(xì)胞增殖匯合過程中起定向錨定的作用，促使其匯合，匯合的細(xì)胞通過旁分泌和自分泌作用進(jìn)一步促進(jìn)其生長。

3、本發(fā)明提供編織工藝能夠有效獲得力學(xué)等機械性能良好，生物相容性好，可促進(jìn)細(xì)胞的粘附生長的編織物。

下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于 說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件或按照制造廠商所建議的條件。除非另外說明，否則所有的百分比和份數(shù)按重量計。

除非另行定義，文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(lǐng)域熟練人員所熟悉的意義相同。此外，任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明方法中。文中所述的較佳實施方法與材料僅作示范之用。

實施例1

制備超高強低模型人工軟組織編織物

編織方法(參見附圖2)：

組織工藝：

前梳gb1：1-0/0-1//滿穿

后梳gb2:2-3/3-2/1-0/2-3/1-0/0-1/2-3/1-0//滿穿

全幅襯緯：2穿1空1穿1空2穿1空。

緯向：襯墊紗(pet：pehm＝0:1)，即襯緯紗僅由pehm組成；經(jīng)向：前梳蠶絲編織做編鏈組織，后梳pet編織做變化的經(jīng)緞組織；前梳采用蠶絲，表面基本全部由蠶絲覆蓋，內(nèi)層是合成纖維絲的三明治夾心結(jié)構(gòu)。

在該實施例中，三明治夾心結(jié)構(gòu)為上表面層100由蠶絲組成，中間層200由pet組成，內(nèi)層300由pehm組成，中間層400由pet組成，下表面層500由蠶絲組成。由合成纖維絲組成的中間層200、內(nèi)層300和中間層400用于給該人工軟組織編織物提供優(yōu)良的力學(xué)性能，而由蠶絲組成的上表面層100及下表面層500用于實現(xiàn)細(xì)胞粘附生長。

實施例2

制備高強低模型人工軟組織編織物

編織方法(參見附圖3)

組織工藝：

前梳gb1：1-0/0-1//滿穿

后梳gb2:2-3/3-2/1-0/2-3/1-0/0-1/2-3/1-0//滿穿

全幅襯緯：2穿1空1穿1空2穿1空。

緯向：襯墊紗(pet：pehm＝1:1)；經(jīng)向：前梳蠶絲編織做編鏈組織， 后梳pet編織做變化的經(jīng)緞組織；前梳采用蠶絲，表面基本全部由蠶絲覆蓋，內(nèi)層是合成纖維絲的三明治夾心結(jié)構(gòu)。

在該實施例中，三明治夾心結(jié)構(gòu)為上表面層100由蠶絲組成，中間層200由pet組成，內(nèi)層300由pehm或pet組成(即不同位置的剖面中，內(nèi)層300可能是pehm也可能是pet)，中間層400由pet組成，下表面層500由蠶絲組成。由合成纖維絲組成的中間層200、內(nèi)層300和中間層400用于給該人工軟組織編織物提供較佳的力學(xué)性能，而由蠶絲組成的上表面層100及下表面層500用于實現(xiàn)細(xì)胞粘附生長。

實施例3

制備高強低模大孔隙型人工軟組織編織物

編織方法(參見附圖4)：

組織工藝：

前梳gb1：1-0/0-1//滿穿

后梳gb2:2-3/3-2/1-0/2-3/1-0/0-1/2-3/1-0//滿穿

全幅襯緯：2穿1空1穿1空2穿1空。

緯向：襯墊紗(pet：pehm：silk＝2:2:1)，經(jīng)向：前梳櫛蠶絲與化纖(pet，pehm)交替編織，做編鏈組織，后梳采用pet：pehm：silk＝1:1:1編織，做變化的經(jīng)緞組織。經(jīng)過合理穿紗實現(xiàn)經(jīng)向一根化纖線圈編織，一根silk線圈編織。由于蠶絲纖維的降解，織物的孔隙越大。此設(shè)計的織物具有高強，低模，蠕變小的特性。

在該實施例中，三明治夾心結(jié)構(gòu)的上表面層100由蠶絲、pet和pehm組成；中間層200由蠶絲、pet和pehm組成；內(nèi)層300由由蠶絲\pet\pehm組成，即該織物的不同位置的剖面圖中，內(nèi)層可能是蠶絲，可能是pet，也可能是pehm；中間層400由蠶絲、pet和pehm組成；下表面層400由蠶絲、pet和pehm組成。該織物中從內(nèi)到外均包括蠶絲、pet和pehm三種材料，具有高強，低模，蠕變小的特性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的實質(zhì)技術(shù)內(nèi)容范圍，本發(fā)明的實質(zhì)技術(shù)內(nèi)容是廣義地定義于申請的權(quán)利要求范圍中，任何他人完成的技術(shù)實體或方法，若是與申請的權(quán)利要求范圍所定義的 完全相同，也或是一種等效的變更，均將被視為涵蓋于該權(quán)利要求范圍之中。